Ist Gusseisen magnetisch? Kennen Sie die Wahrheit

Gusseisen ist aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften weit verbreitet. Seine hohe Temperaturbeständigkeit, Haltbarkeit und Rostbeständigkeit zeichnen es aus. Es besteht jedoch Verwirrung über sein magnetisches Verhalten. Die Frage ist also: Ist Gusseisen magnetisch?

 

Die Antwort lautet ja – reines Gusseisen ist magnetisch. Es enthält 90 % Eisen, das magnetisch ist und in Gusseisen Magnetismus erzeugt. Die ungepaarten Elektronen des Eisens erzeugen magnetische Domänen. Diese Domäne richtet sich perfekt aus, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt wird, wodurch Gusseisen Magnetismus zeigt.

 

Es gibt jedoch verschiedene Arten von Gusseisenmetall, die sich im Magmatismus unterscheiden. Mehrere Arten und ihre Unterschiede im Magnetismus sorgen für Verwirrung. In diesem Artikel werde ich alles über den Magnetismus von Gusseisen und seinen Arten erklären. Also, fangen wir an!

 

Was ist Gusseisen?

Bevor wir den Magnetismus von Gusseisen besprechen, schauen wir uns zunächst an, was dieses Gusseisen ist!

 

Gusseisen ist im Grunde eine Legierung, die hauptsächlich aus Eisen und Kohlenstoff besteht. Eisen ist der Hauptbestandteil und der Kohlenstoffgehalt beträgt nur etwa 2 bis 3 %. Neben diesen Elementen sind viele andere Elemente in Spuren vorhanden. Dazu gehören Silizium, Mangan, Schwefel und Phosphor.

 

Gusseisen ist für seine hervorragende Festigkeit und Hitzebeständigkeit bekannt. Aus diesem Grund wird es von Herstellern zur Herstellung von Haushaltsgeschirr verwendet. Gusseisengeschirr wird durch extreme Temperaturen nicht beeinträchtigt. Sein magnetisches Verhalten steigert seinen Wert in verschiedenen Branchen zusätzlich.

 

Fragen Sie sich, warum dieses Metall als Gusseisen bekannt ist, da es hauptsächlich aus Eisen besteht? Warum nennen wir es nicht Eisen statt Gusseisen? Der Grund dafür liegt im Herstellungsprozess. Das Eisen wird geschmolzen und dann mit Kohlenstoff (in einer kleinen Menge) vermischt. Diese geschmolzene Flüssigkeit wird dann in eine Form mit einer bestimmten Form gegossen, um das Gusseisen herzustellen.

 

Aufgrund dieses Gussverfahrens ist dieses Metall als Gusseisen bekannt. Es wird seit mehreren Jahrhunderten verwendet. Im 18. und 19. Jahrhundert erwogen Hersteller jedoch, es im Bauwesen zu verwenden. Es ist in verschiedenen Branchen üblich, darunter im Bauwesen und in der Haushaltsgeräteindustrie.

 

Ist Gusseisen magnetisch? Wenn ja, warum?

Ja, reines Gusseisen ist magnetisch und kann an Magneten haften. Die Logik hinter dem Magnetismus von Gusseisen erkläre ich im folgenden Abschnitt.

 

Zuerst müssen Sie verstehen, wie Magnetismus erzeugt wird. Wie Sie wissen, hat jedes Atom Elektronen, die um den Kern kreisen. Richtig? Jedes Elektron hat seinen Spin. Wenn Elektronen gepaart sind, heben sie ihren Spin gegenseitig auf. Aber wenn die Elektronen ungepaart sind, erzeugt ihr Spin das Magnetfeld. Denken Sie daran, dass Gusseisen zu 90 % aus reinem Eisen besteht. Richtig?

 

Dieses Eisen hat ungepaarte Elektronen. Der Spin dieser ungepaarten Elektronen wird nicht aufgehoben, sodass ihr Spin Magnetfelder erzeugt. In Eisen werden Bereiche, in denen ungepaarte Elektronen ein Magnetfeld erzeugen, als magnetische Domänen bezeichnet. Diese magnetischen Domänen haben zufällige Ausrichtungen und erzeugen keine starken Magnetfelder.

 

Durch die Einwirkung von Magnetfeldern ändert sich jedoch die Ausrichtung dieser magnetischen Domänen (Bereiche). Diese Domänen richten sich aneinander aus, wenn Sie das Magnetfeld in ihre Nähe bringen. Ihre Ausrichtung in eine Richtung erzeugt einen starken magnetischen Effekt. Dadurch wird das Gusseisen magnetisch und haftet am Magneten.

 

Wenn Sie das Magnetfeld entfernen, bedeutet dies, dass das Magnetfeld entfernt wird. Einige Domänen ändern also ihre Ausrichtung und unterbrechen den magnetischen Effekt. Ebenso orientieren sich einige magnetische Domänen immer noch in die gleiche Richtung und halten das Gusseisen leicht magnetisiert. Dieser Magnetismus ist vernachlässigbar und wird als Restmagnetismus bezeichnet.

 

Arten von Gusseisen und ihr magnetisches Verhalten

Wie ich bereits sagte, ist Gusseisen eine Legierung aus verschiedenen Elementen. Eisen (über 90 %) und Kohlenstoff (2 bis 4 %) sind die Hauptbestandteile. Verschiedene Gusseisenarten haben unterschiedliche Anteile an Kohlenstoff. Aufgrund der unterschiedlichen Kohlenstoffanteile zeigen diese Arten ein unterschiedliches magnetisches Verhalten.

 

Denken Sie daran, dass Gusseisen mit höherem Kohlenstoffanteil nicht magnetisch ist und umgekehrt. Der Grund dafür ist, dass der Kohlenstoff die Ausrichtung der magnetischen Domänen nicht zulässt. Wenn sich das Magnetfeld nähert, können sich diese Domänen aufgrund des vorhandenen Kohlenstoffs daher nicht stark ausrichten. Infolgedessen zeigt Gusseisen ein schwaches magnetisches oder nicht magnetisches Verhalten.

 

Hier ist eine Tabelle mit verschiedenen Gusseisenarten, ihrem Kohlenstoffanteil und ihrem magnetischen Verhalten.

 

Gusseisentyp	Kohlenstoffanteil	Magnetisches Verhalten
Weißes Gusseisen	1,8–3,6%	Stark magnetisch aufgrund von Eisenkarbid.
Graues Gusseisen	2,5–4%	Schwach magnetisch oder nicht magnetisch aufgrund von Graphit (Kohlenstoff-)Flakes.
Temperguss	2–2,6%	Schwach magnetisch aufgrund von getempertem Kohlenstoff.
Duktiles Gusseisen (Sphäroguss)	3,2–4,1%	Schwach magnetisch aufgrund von Kohlenstoffkugeln.

 

Diese Tabelle zeigt, dass weißes Gusseisen einen geringeren Kohlenstoffanteil von etwa 1,8 bis 3,6 % hat. Daher ist es magnetisch und kann an Magneten haften. Graues und duktiles Gusseisen hingegen haben einen höheren Kohlenstoffgehalt. Daher sind diese Gusseisenarten nicht magnetisch. Wenn Sie sie starken Magnetfeldern aussetzen, zeigen sie immer noch sehr schwache magnetische Eigenschaften.

 

Klebt Gusseisen an Magneten?

 

Die Antwort auf diese Frage lautet sowohl JA als auch NEIN.

 

Reines Gusseisen haftet immer am Magneten. Der Grund dafür ist, dass es magnetisch ist und starken Magnetismus zeigt. Die ungepaarten Elektronen des Eisens erzeugen magnetische Domänen. Wenn Magnete sich reinem Gusseisen nähern, orientieren sich diese Domänen und richten sich in eine Richtung aus. Infolgedessen haftet das Gusseisen am Magneten.

 

Manche Gusseisenarten sind jedoch nicht rein und haben einen höheren Kohlenstoffgehalt. Das Vorhandensein von Kohlenstoff ermöglicht es den magnetischen Domänen nicht, sich auszurichten. Infolgedessen richten sich die magnetischen Domänen nicht aus, wenn der Magnet solchen Gusseisenarten nahe kommt. Aus diesem Grund haftet Gusseisen mit höherem Kohlenstoffgehalt nicht an Magneten.

 

Faktoren, die den Magnetismus von Gusseisen beeinflussen

 

Im Allgemeinen ist Gusseisen aufgrund seines Eisenanteils von über 90 % magnetisch. Einige Faktoren können jedoch beeinflussen, wie Gusseisen auf Magnete reagiert. Lassen Sie uns jeden dieser Faktoren im Detail besprechen.

 

1- Anteil der Legierungselemente

 

Die Legierungselemente beeinflussen das magnetische Verhalten des Gusseisens stark. Wie ich bereits sagte, besteht Gusseisen aus vielen Elementen: Eisen, Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Chrom. Der Anteil jedes dieser Legierungselemente beeinflusst, wie Gusseisen auf Magnete reagiert.

 

Beispielsweise ist Grauguss mit einem höheren Siliziumanteil nicht magnetisch. Silizium fördert die Bildung von Graphit (Kohlenstoffflocken). Diese Flocken stören die Ausrichtung der magnetischen Domänen. Andererseits ist Gusseisen mit höherem Mangananteil magnetisch.

 

Dies liegt daran, dass Mangan die Bildung von Karbid anstelle von Graphit unterstützt. Die Ausrichtung der magnetischen Domänen wird also nicht behindert. So wird Gusseisen magnetisch. Das beste Beispiel für Gusseisen mit höherem Mangangehalt ist weißes Gusseisen. Dabei beeinflusst der Anteil jedes Legierungselements den Magnetismus.

 

2- Wärme oder Temperatur

 

Auch die Temperatur beeinflusst das magnetische Verhalten von Gusseisen. Denken Sie daran, dass alle ferromagnetischen Materialien eine Curietemperatur haben. Bei dieser Temperatur verlieren diese Materialien alle ihre magnetischen Eigenschaften. Gusseisen ist keine Ausnahme und wird nicht magnetisch, wenn die Temperatur die Curietemperatur erreicht.

 

Allerdings variiert diese Curietemperatur bei jeder Gusseisenart. Fragen Sie sich, wie eine Temperaturerhöhung Gusseisen nicht magnetisch macht? Lassen Sie es mich erklären. Wenn die Temperatur steigt, nimmt die Schwingung zwischen den Atomen zu. Infolgedessen bleiben die magnetischen Domänen nicht stabil und richten sich nicht perfekt aus. Gusseisen zeigt ein nicht magnetisches Verhalten, wenn die Temperatur steigt.

 

3- Stärke des externen Magnetfelds

 

Haben Sie schon einmal gehört, dass jemand gesagt hat, er habe Grauguss magnetisiert? Im Allgemeinen macht sein höherer Kohlenstoffgehalt es nicht magnetisch, richtig? Die Frage ist, wie es trotz des höheren Kohlenstoffgehalts magnetisiert wird. Dies liegt an der Stärke des Magnetfelds.

 

Die magnetische Domäne beginnt sich auszurichten, wenn Sie einen Grauguss in ein starkes Magnetfeld setzen. Dies liegt an der Wirkung des äußeren Magnetfelds. Diese Wirkung ist jedoch kurzlebig und weniger intensiv. Das starke äußere Feld erzeugt jedoch eine magnetische Wirkung. Andererseits wird ein schwaches äußeres Magnetfeld in Grauguss keine magnetischen Eigenschaften hervorrufen.

 

Häufig gestellte Fragen

 

Ist Gusseisen magnetisch oder nicht?

Ja, reines Gusseisen ist magnetisch und haftet an einem Magneten. Es besteht zu 90 % aus Eisen, und ein so hoher Eisengehalt erzeugt Magnetismus in diesem Metall.

 

Wie ist Gusseisen im Vergleich zu Stahl in Bezug auf Magnetismus?

Stahl ist aufgrund seines geringeren Kohlenstoffanteils magnetischer als Gusseisen. Stahl enthält im Allgemeinen weniger als 1 % Kohlenstoff, während Gusseisen 2 % bis 4 % enthält. Dieser Unterschied im Kohlenstoffanteil verleiht Stahl einen besseren Magnetismus.

 

Warum haben graues, formbares und duktiles Gusseisen einen schwachen oder keinen Magnetismus?

Diese Arten von Gusseisen sind nicht magnetisch. Der Grund für ihren Nichtmagnetismus ist ihr höherer Kohlenstoffgehalt. Denken Sie daran, dass Kohlenstoff die Ausrichtung der magnetischen Domänen verhindert. Wenn das Material Magnetfeldern ausgesetzt wird, wird es nicht magnetisch, wenn sich diese Domänen nicht ausrichten.

 

Wie prüft man den Magnetismus von Gusseisen?

Die Prüfung des magnetischen Verhaltens von Gusseisen ist unkompliziert. Nehmen Sie einen Magneten und halten Sie ihn nah an das Gusseisen. Wenn das Material (Gusseisen) an einem Magneten haftet, ist es magnetisch und umgekehrt. Sie können den Magnetismus auch überprüfen, indem Sie den Kohlenstoffgehalt eines bestimmten Gusseisens messen.

 

Fazit

 

Gusseisen ist ein beliebtes Material mit Anwendungen in verschiedenen Branchen. Von der Baubranche bis zu Haushaltsgeräten ist dieses Material vorherrschend. Viele Menschen kennen jedoch seine magnetischen Eigenschaften nicht, da es mehrere Arten mit unterschiedlichem Magnetismus gibt.

 

Einige Arten von Gusseisen sind magnetisch, andere nicht. Ich habe in diesem Artikel alles über Gusseisen und seinen Magnetismus erklärt. Kurz gesagt, reines Gusseisen ist immer magnetisch. Sein magnetisches Verhalten wird jedoch schwächer, da es einen höheren Kohlenstoffgehalt hat. Dieser Artikel geht ausführlich auf die Logik ein, wie ein höherer Kohlenstoffgehalt zum Nichtmagnetismus von Gusseisen beiträgt.